Bài giảng Bảo vệ rơle và tự động hóa - Chương 10: Tự đóng lại - Phạm Thị Minh Thái

h thường.Tự động hóa trong HTĐ27d. Thời gian phục hồi Thông thường chỉ thực hiện một lần. Vì đóng lại nhiều lần với dòng sự cố lớn có thê gây mất ổn định hệ thống. Thông kê cho thấy đối với sự cố đường dây siêu cao áp thì sự cố là sự cố lâu dài. Không như trung thế TĐL nhiều lần vì thường là sự cố thoáng qua.Tự động hóa trong HTĐ28e. Số lần đóng lại Trên các đường dây truyền tải bằng lộ kép, việc mất một đường dây không gây chia cắt hệ thống và mất đồng bộ hệ thống nên ta có thể dùng ARS tốc độ chậm (5 - 6s). Vì vậy mà ta không cần quan tâm đến thời gian khử ion của môi trường và đặc tính của MC. Sự dao động công suất cũng có thể ổn định trước khi tự đóng lại. Đối với dạng này ta dùng loại hệ thống đóng cắt ba pha cho đơn giản hóa việc điều khiển. Tự động hóa trong HTĐ294. ARS tốc độ chậm ARS tốc độ chậm xác suất thành công sẽ cao hơn ARS tốc độ nhanh. Tuy nhiên, sự truyền công suất trên đường dây còn lại có thể đưa góc lệch điện áp giữa hai đầu lớn nên TĐL đường dây có thể gay nên thay đổi đột ngột không chấp nhận được. Phối hợp với TĐL cần thêm rơle kiểm tra đồng bộ Rơle kiểm tra đồng bộ: kiểm tra điện áp, kiểm tra tần số, kiểm tra góc lệch pha.Tự động hóa trong HTĐ304. ARS tốc độ chậm Cài đặt rơle đồng bộ: Góc pha thường cài đặc là 200 Điện áp 80 – 90 % điện áp định mức Kiểm tra độ lệch tần số bằng phương pháp đơn giản là dùng rơle thời gian cùng với kiểm tra góc pha. Ví dụ: rơle thời gian 2s được dùng thì rơle này chỉ cho tín hiệu đầu ra nếu độ lệch pha không vượt quá 200 trong khoảng 2s.Tự động hóa trong HTĐ31d. ARS tốc độ chậm Là loại thiết bị trọn bộ gồm MC và mạch điều khiển cần thiết cảm nhận tín hiệu dòng điện, định thời gian cắt và đóng lại trên đường dây một cách tự động khi có sự cố thoáng qua để cung cấp điện lại, nhằm tăng độ tin cậy cung cấp điện. Ngược lại sự cố lâu dài thì sau vài lần đóng cắt (số lần tự chỉnh định) nó sẽ được khóa lại cô lập sự cố khỏi hệ thốngTự động hóa trong HTĐ32III. ACRPhân loại ACRCác thông số ACRĐặc tính ACRPhối hợp ACR và thiết bị bảo vệ khácTự động hóa trong HTĐ33III. ACRMặt cắt ACRTự động hóa trong HTĐ34III. ACRTác động một pha hay ba phaĐiều khiển bằng thủy lực hay điện tửPhương pháp dập hồ quangTự động hóa trong HTĐ351. Phân loại ACRTác động một pha hay ba pha: ACR một pha dùng bảo vệ đường dây một pha, ví dụ như các nhánh rẻ của đường dây ba pha. Có thể dùng ACR một pha cho mạng ba pha khi phụ tải đa số là một pha. Như vậy, khi có sự cố thì ACR một pha tác động loại bỏ đường dây pha bị sự cố. ACR ba pha được dùng khi cần cắt và đóng cả ba pha đối với bất kỳ một sự cố lâu dài nào, để ngăn chặn tình trạng vận hành hai pha đối với phụ tải ba pha.Tự động hóa trong HTĐ361. Phân loại ACRĐiều khiển bằng thủy lực: Hệ thống điều khiển thủy lực dùng cho cả ACR một pha và ba pha. Nó nhận biết quá dòng bằng cuộn cắt được mắc nối tiếp với đường dây. Khi dòng chạy qua vượt quá giá trị khởi động thì một pittong được hút về phía cuộn cắt làm cho tiếp điểm ACR mở ra. Việc định thời gian và chuổi đóng lại được thực hiện bằng cách bơm dầu vào các ồng thủy lực riêng biệtTự động hóa trong HTĐ37b. Điều khiển bằng thủy lực hay điện từĐiều khiển bằng thủy lực: Cấu trúc ACR thủy lựcTự động hóa trong HTĐ381. Phân loại ACRĐiều khiển bằng thủy lực: Đường đặt tínhTự động hóa trong HTĐ391. Phân loại ACRĐiều khiển điện tử: Điều khiển dễ dàng và chính xác hơn. Bộ điều khiển được đặt trong một hộp chứa độc lập với MC. Bộ điều khiển điện tử có thể thay đổi được đặc tính thời gian - dòng điện. Ngoài ra, nó còn có nhiều phụ kiện dùng để áp dụng các vấn đề khác nhau.Tự động hóa trong HTĐ40b. Điều khiển bằng thủy lực hay điện từĐiều khiển điện tử: Sơ đồ khốiTự động hóa trong HTĐ41b. Điều khiển bằng thủy lực hay điện từ MCBiến dòngCảm ứng dòngMạch định thời và phát hiện sự cốMạch cắtRơle đóng lạiChỉnh thời gian đóng lạiCảm ứng dòngMạch định thời và phát hiện sự cốChỉnh thời gian resetMạch thừa hành đóngMạch thừa hành cắtCHỐNG CHẠM PHACHỐNG CHẠM ĐẤTĐiều khiển điện tử: Đặc tính thời gian - dòng điệnTự động hóa trong HTĐ42b. Điều khiển bằng thủy lực hay điện từĐiện ápDòng sự cố cực đạiDòng sự cố cực tiểuDòng tải cực đạiKhả năng phối hợp với các thiết bị bảo vệ khácĐộ nhạy đối với sự cố chạm đấtTự động hóa trong HTĐ432. Thông số ACRĐiện áp	ACR phải có điện áp định mức lớn hơn hoặc bằng điện áp tại vị trí cần đặt vào.Tự động hóa trong HTĐ442. Thông số ACRDòng sự cố cực đại	ACR phải có dòng cắt lớn hơn hoặc bằng dòng điện sự cố cực đại đi qua ACR.Dòng sự cố cực tiểu	Ta cần xác định được dòng sự cố cực tiểu. Ta xem xét ACR có tác động được khi dòng sự cố này đi qua (độ nhạy).Dòng tải cực đại	Dòng định mức của ACR phải lớn hơn hoặc bằng dòng tải cực đại đi qua ACR.Khả năng phối hợp với các thiết bị khácKhả năng phối hợp ACR với các thiết bị khác cả phía nguồn và phía tải. Sự phối hợp (lựa chọn thời gian trễ và chuổi đóng lại) sao cho bất kỳ sự cố nào thì nó tác động làm cho vùng mất điện là nhỏ nhất.Tự động hóa trong HTĐ452. Thông số ACRDòng NMDòng tảiThời điểm NMTác động chậmThời gian ACR cắtKhóa ACRTác động nhanhĐộ nhạy đối với sự cố chạm đất Phần lớn các sự cố là sự cố chạm đất và nó được phát hiện bởi bộ phận quá dòng thông qua bộ lọc thứ tự không. Dòng khởi động bảo vệ thứ tự không bé hơn dòng khởi động chạm pha nên bộ cảm ứng dòng rơle khó nhận biết được. Nhiều áp dụng đã dùng giá trị khởi động dòng chạm đất khoảng 40% - 50% giá trị khởi động chống chạm pha.Tự động hóa trong HTĐ462. Thông số ACRĐộ nhạy đối với sự cố chạm đất Đôi khi có sự cố chạm đất sinh dòng rất nhỏ vì lý do nào đó nên bảo vệ không đủ độ nhạy. Lúc này ta dùng ACR có bảo vệ chống chạm đất độ nhạy cao cho phép tác động với dòng vài ampe. Do độ nhạy cao nên có thể tác động không mong muốn khi mạng không cân bằng hay do sự cố chạm pha hay sự cố thoáng qua  Cho nên ta cho thời gian tác động vào khoảng 10s sao cho nó lớn hơn thời gian các bảo vệ khác.Tự động hóa trong HTĐ472. Thông số ACRRơle trong ACR là rơle dòng điện có thể dùng bảo vệ cắt nhanh hoặc bảo vệ dòng cực đại. Bảo vệ dòng cực đại có thể dùng đặc tính độc lập hoặc đặc tính phụ thuộc (độ dốc chuẩn, rất dốc, cực dốc)Đặc tính cắt nhanhĐặc tính khóa tức thờiĐặc tính phối hợp chuổiTự động hóa trong HTĐ483. Đặc tính ACRKhi dòng sự cố lớn hay dòng sự cố vượt quá dòng khởi động một bội số nào đó (gọi là bội số cắt nhanh bội số này điều chỉnh được) thì ACR sẽ tác động tức thời (thời gian gần bằng 0)Ta có thể cài đặt đặc tính cắt nhanh ở bất cứ lần tác động nào trong tác động dạng chuổi của ACR.Tự động hóa trong HTĐ49a. Đặc tính cắt nhanhĐặc điểm này cho phép ACR giảm số lần tác động để tránh hư hỏng khi dòng sự cố lớn.Tương tự như cắt tức thời, chế độ khóa tức thời sẽ tác động mở và khóa MC. Ta có thể đặt chế độ khóa bảo vệ sau lần tác động thứ nhất hoặc thứ hai hoặc thứ ba.Tự động hóa trong HTĐ50b. Đặc tính khóa tức thờiĐặc tính phối hợp dạng chuổi rất cần thiết khi phối hợp ACR với ACR. Nó sẽ ngăn những tác đồng không cần thiết của ACR gần nguồn (ACR trên) khi sự cố xảy ra phía ACR dưới (ACR dưới tác động). Với tác động dạng chuỗi thì ACR 1 chỉ đếm số lần tác động nhanh của ACR 2Tự động hóa trong HTĐ51c. Đặc tính phối hợp chuổiACR 1ACR 2Sự có mặt của ACR mạng phân phối nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và loại trừ sự cố thoáng qua. ACR cần phối hợp với các thiết bị bảo vệ trước cũng như sau nó. Phối hợp với cầu chìPhối hợp ACR với ACRPhối hợp với rơlePhối hợp với dao cách ly phân đoạn Tự động hóa trong HTĐ524. Phối hợp với các thiết bị bảo vệ khácĐể phối hợp đúng ACR và cầu chì ta cần khảo sát quá trình phát nhiệt và tản nhiệt của cầu chì trong chu kỳ tự đóng lại của ACR. Ta có phương trình phát nhiệt của cầu chì: Phương trình tản nhiệt của cầu chì:Tự động hóa trong HTĐ53a. Phối hợp ACR với cầu chìθ nhiệt độθf nhiệt độ ổn định cầu chì không chảyτ hằng số thời gian cầu chìt thời gianPhân tíchTự động hóa trong HTĐ54a. Phối hợp ACR với cầu chìViệc phối hợp phải đảm bảo sao cho cầu chì phía tải không nóng chảy khi có sự cố thoáng qua trong vùng bảo vệ của hai cầu chì liền sau (CC1 và CC2). Nghĩa là ACR phải tác động trước cầu chì. Khi có sự cố lâu dài thì cầu chì phải nóng chảy trước lần cắt cuối cùng của ACR. Tự động hóa trong HTĐ55a. Phối hợp ACR với cầu chì phía tảiCC1ACRCC2CC3Ta rút ra nguyên tắc: Với dòng sự cố xảy ra trong vùng bảo vệ cầu chì thì thời gian thời gian nóng chảy nhỏ nhất cầu chì phải lớn hơn thời gian cắt nhanh của ACR đã nhân hệ số hiệu chỉnh k (phụ thuộc cách dùng chuổi hoạt động ACR) và thời gian nóng chảy lớn nhất cầu chì không được lớn hơn thời gian cắt chậm của ACR.Tự động hóa trong HTĐ56a. Phối hợp ACR với cầu chì phía tảiCC1ACRCC2CC3 Xác định k:Tự động hóa trong HTĐ57a. Phối hợp ACR với cầu chì phía tảiCC1ACRCC2CC3Thời gian đóng lại1 lần tác động nhanh2 lần tác động nhanh0.4 – 0.51.251.811.251.351.51.251.3521.251.35Tự động hóa trong HTĐ58a. Phối hợp ACR với cầu chì phía tải Tóm lại:CC1ACRCC2CC3tI Việc phối hợp giữa các ACR là thực hiện lựa chọn các cuộn cắt có định mức khác nhau đối với ACR thủy lực hay dòng cắt bé nhất khác nhau đối với ACR điện tử. Lưu ý thời gian dự trữ Δt giữa các đặc tính ACR. Vì khi Δt bé quá có thể dẫn đến các ACR cắt đồng thời.Tự động hóa trong HTĐ593. Phối hợp ACR với ACR Việc phối hợp ACR và rơle rất đơn giản. Ta chọn đặc tính rơle sao cho thỏa mãn sự phối hợp. Sự phối hợp tương tự như cầu chì.Tự động hóa trong HTĐ604. Phối hợp ACR với rơleĐể tiết kiệm MC và ACR mà vẫn có thể cô lập sự cố lâu dài và mất điện thời gian ngắn khi có sự cố thoáng qua, ta có thể phối hợp ACR và SEC (là thiết bị bảo vệ tự động cắt phân đoạn đường dây bị sự cố. SEC không có khả năng cắt dòng NM nên để mở tiếp điểm khi ACR mở Có nhiều phương pháp phối hợp ACR và SEC: Đếm xung dòng NMPhối hợp thời gian đóng ngắt của ACR và SECTự động hóa trong HTĐ615. Phối hợp ACR với dao cách ly phân đoạn Nguyên tắc làm việc của SEC dựa vào việc đếm xung dòng NM nếu nó vượt quá số lần định trước thì sẽ tác động Ví dụ: như hình vẽTự động hóa trong HTĐ62a. Đếm xung dòng NMN1N2N3S1S2S3ACR1ACR2Kết thúc chương 10Tự động hóa trong HTĐ63Kết thúc chương 10TỰ ĐÓNG LẠI ĐƯỜNG DÂY